用于电机的磁体元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电机的磁体元件(2)，其具有由永磁的材料制成的一体式的磁体本体(4)，其中，磁体本体(4)具有两个沿纵向的纵向方向(L)延伸的纵向侧(6)和两个沿横向的横向方向(Q)延伸的横向侧(8)，其中，一定数量的彼此平行布置的、缝隙状的第一留空部(10)被引入到磁体本体(4)中，第一留空部从第一纵向侧(6)朝磁体本体(4)的中部延伸，并且其中，一定数量的彼此平行布置的、缝隙状的第二留空部(12)被引入到磁体本体(4)中，第二留空部从第二纵向侧(6)朝磁体本体(4)的中部延伸。侧(6)朝磁体本体(4)的中部延伸。侧(6)朝磁体本体(4)的中部延伸。

【技术实现步骤摘要】
用于电机的磁体元件


[0001]本专利技术涉及一种用于电机的永磁的磁体元件和一种具有这种磁体元件的电机。

技术介绍

[0002]在现代机动车中，电动马达作为驱动器以多种多样方式被使用。例如，电动马达被用作车窗升降机、天窗或座椅调节驱动器、用作转向驱动器(EPS，Electrical Power Steering(电动助力转向))、用作冷却风扇驱动器或用作传动装置执行器。这种电动马达必须具有相对较高的转矩密度或功率密度，并且即使在高温下也能可靠运行。
[0003]作为将电能转换为机械能的能量转换器的电动马达包括形成静止的马达部分的定子和形成移动的马达部分的转子。
[0004]作为(三相交流)电机的尤其是无刷的电动马达通常具有设有磁场绕组或定子绕组的定子，该定子与具有一个或多个永磁体或永久磁体(转子磁体)的转子同轴地布置。永久磁体或永磁体在此是由硬磁材料制成的磁体，它具有恒定的磁场，而不必如在电磁体中那样使用电功率。
[0005]在运行时，由于转子旋转，转子磁体承受能随时间变化和/或能在空间上变化的磁场，从而由于涡流效应，在无刷的永磁机中可能会出现高的损耗功率。永磁体(例如经烧结的NdFeB永磁体)的损耗功率可能产生大量热量。损耗热量导致磁体材料的温度升高，其中，在达到或超过极限温度时，永磁体将退磁，并且在此，其磁化和磁场将消失。
[0006]为了减小这种退磁风险，转子磁体通常被拆分成多个较小的磁体或部段，以便将涡流损耗降低到最小程度。这意味着，这种转子磁体的磁体本体是多体式或多件式的、即具有多个单独的部段，它们典型地利用粘合剂材料锁合地接合成转子磁体或磁体本体。这种将各个磁部段接合或层压为磁体本体或磁体元件也被称为“分段接合”。这种分段的或经层压的转子磁体的缺点是成本提高和生产周期时间的提高。此外，电磁的有源部件的制造公差降低了马达功率的稳定性。
[0007]Bomatec公司销售具有一体式的磁体本体的磁体元件，其中，将唯一的、连续或不间断的、螺旋形的、发夹形的或蜿蜒曲折形的“蛇形线”(Snakeline)作为留空部引入到磁体本体中，以用于减少涡流损耗。蛇形线高精度地被线加工到成品磁体中，由此取消了诸如切割、堆叠和粘合各个部段的步骤。
[0008]磁体本体未被蛇形线分割开，但是磁体本体内部的涡流的传播受到蛇形线抑制，由此减少了磁体本体中的涡流损耗。在此，蛇形线通常具有多个平行的蛇形弧或蜿蜒曲折弧，由此减少了垂直于蛇形弧的导电性。然而，因为仅将连续的留空部作为蛇形线引入到磁体本体中，所以该方法具有的缺点是，其要么仅有限地减少纵向传导性，要么仅有限减少横向传导性。

技术实现思路

[0009]本专利技术的任务是，说明一种用于电机的特别适当的磁体元件。尤其应该尽可能将
磁体本体中的涡流损耗降低到最小程度。在此优选地，在磁体本体的纵向方向上和在横向方向上的涡流都应该被减少或被抑制。本专利技术的任务此外是，说明一种特别适当的具有这种磁体元件的电机。
[0010]根据本专利技术，在磁体元件方面，该任务利用权利要求1的特征来解决，并且在电机方面，利用权利要求10的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。根据意义，关于磁体元件提到的优点和设计方案也可以转移至电机，并且反之亦然。
[0011]根据本专利技术的磁体元件被设置、适用并且被设定成用于电机、尤其无刷的永磁机。磁体元件在此具有由导电的永磁的材料构成的一体式的、即一件式的或整体的磁体本体。换言之，磁体元件不由各个磁体部段组装或层压成。
[0012]块形的磁体本体由铁氧体或稀土材料制成。例如，磁体本体实施为经烧结的钕铁硼(NdFeB)永磁体。磁体本体具有两个沿纵向的纵向方向延伸的纵向侧和两个为此沿横向的横向方向延伸的横向侧。磁体本体的高度或厚度在此沿垂直于纵向方向和横向方向定向的高度方向延伸。横向宽度优选尺寸规格确定得大于磁体本体的厚度。此外，磁体本体的纵向长度尺寸规格确定得大于宽度。
[0013]在由横向方向和高度方向展开的剖平面中，磁体本体例如具有梯形的、矩形的、弓形的、弧形的或长条面包形的横截面形状。长条面包形的横截面形状尤其被理解为具有矩形形状的盒状长条面包的形状，其中，其中一个纵向侧向外凸出地、拱曲地构造。
[0014]根据本专利技术，磁体本体具有一定数量的第一留空部和一定数量的第二留空部。第一留空部和第二留空部在此分别彼此平行地布置，并且实施为缝隙状。换言之，留空部实施为两队列的平行的缝隙。留空部分别从其中一个纵向侧延伸向磁体本体的中部。换言之，磁体本体在两侧分别设有一定数量的缝隙。因此，根据本专利技术，将鱼骨状的图案(鱼骨)引入到磁体本体中。由于缝隙或留空部经过磁体本体的呈鱼骨状的布置，使得可以有效地减少涡流损耗。同时，与“分段接合”方法相比可以降低制造成本。由此实现特别适当的磁体元件。
[0015]这种留空部或鱼骨图案能够实现的是，磁体本体整体上保持为一块，并且同时将涡流损耗减少至最低。
[0016]在优选的设计方案中，留空部以如下方式引入到磁体本体中：使得在垂直于纵向方向和横向方向定向的磁场下，抑制了磁体本体中的磁感应的涡流沿纵向方向和横向方向的传播。因此沿横向和纵向方向，磁体本体中的涡流路径被第一和第二留空部中断。换句话说，通过鱼骨图案实现了二维的涡流路径隔断。在此相反地，通过传统的蛇形线仅实现了一维的涡流路径隔断。通过二维的隔断特别有效地减少了磁体本体中的磁涡流损耗，从而使得磁体元件在电机运行时具有特别低的退磁风险。
[0017]在优选的改进方案中，第一和第二留空部倾斜于纵向方向和横向方向地定向。通过平行的留空部的斜或倾斜的布置，使得在纵向方向和横向方向上都实现了对涡流传播的可靠的且简单的抑制。
[0018]在适宜的构造方案中，留空部相对于纵向方向(或横向方向)以在60
°
至30
°
之间、尤其是在50
°
至40
°
之间、例如45
°
的倾斜角度地定向。尤其地，第一留空部和第二留空部相对于纵向方向在绝对值方面具有相同的角度。例如，第一留空部相对于纵向方向具有+45
°
的倾斜角度，其中，第二留空部相对于纵向方向具有
‑
45
°
的倾斜角度。第一和第二留空部的定向因此例如关于磁体本体中部镜像对称地实施。
[0019]在适当的实施方案中，第一留空部和第二留空部沿纵向方向彼此错开地布置。例如，第二留空部通过在纵向的磁体本体中部处的轴线镜像并且通过纵向错开或纵向平移第一留空部产生。由此实现了特别适用于涡流抑制的鱼骨图案。
[0020]在能想到的改进方案中，第一留空部的数量等于第二留空部的数量。由此实现了磁体本体的对称的划分，从而使得能够实现涡流的特别均匀的抑制。由此避免磁体本体中的局部的热点。
[0021]在有利的设计方案中，留空部以沿各自的纵向侧均匀分布的方式布置。这意味着，两个相邻的留空部之间的距离优选始终是一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于电机的磁体元件(2)，所述磁体元件具有由永磁的材料制成的一体式的磁体本体(4)，
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其中，所述磁体本体(4)具有两个沿纵向的纵向方向(L)延伸的纵向侧(6)和两个沿横向的横向方向(Q)延伸的横向侧(8)，
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其中，一定数量的彼此平行布置的、缝隙状的第一留空部(10)被引入到所述磁体本体(4)中，所述第一留空部从第一纵向侧(6)朝所述磁体本体(4)的中部延伸，并且
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其中，一定数量的彼此平行布置的、缝隙状的第二留空部(12)被引入到所述磁体本体(4)中，所述第二留空部从第二纵向侧(6)朝所述磁体本体(4)的中部延伸。2.根据权利要求1所述的磁体元件(2)，其特征在于，所述第一留空部(10)和所述第二留空部(12)以如下方式被引入到所述磁体本体(4)中：使得在垂直于纵向方向(L)和横向方向(Q)定向的磁场(B)下，抑制了磁体本体(4)中沿所述纵向方向(L)和所述横向方向(Q)的磁感应的涡流(16)。3.根据权利要求1或2所述的磁体元件(2)，其特征在于，所述第一留空部(10)和所述第二留空部(12)相对于纵向方向(L)且相对于横向方向(Q)斜地定向。4.根据权利要求3所述的磁体元件(2)，其特征在于，所述一定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维，章顺力，
申请(专利权)人：博泽沃尔兹堡汽车零部件欧洲两合公司，
类型：发明
国别省市：